专利名称：打印机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种通过沿色带宽度方向移动色带而改变打印颜色的打印机，具体说，涉及一种应用范围广的打印机，可方便地从单色打印改变到双色打印。
在双色打印机中，通过沿宽度方向移动沿宽度方向有不同颜色的色带改变打印颜色。例如，日本专利申请，第一次公开，第586081号公开了一种结构，其中通过用一电机驱动一个凸轮使得支承色带盒的色带盒支承部分倾斜。但存在的问题是生产成本高并在打印机中需要一个电机专门用来倾斜色带盒。此外，在日本专利申请，第一次公开，第10-157261号中，一单向离合器的输入轴安装在一移动打印头的驱动轴上，并且一凸轮安装在该单向离合器的输出轴上；然后，通过由螺线管释放单向离合器可随时使凸轮转动。这样，与凸轮啮合的色带盒支承部分可沿上下方向倾斜。
但是，由于上述打印机是专门用于双色打印的，所以存在的问题是生产成本较高，并且难以与单色打印机的零件交换。另一方面，日本专利申请，第一次公开，第10-157261号中公开的技术存在的缺陷是不能改变凸轮的转速，即没有自由度，这是由于驱动轴的转动通过单向离合器直接传递到凸轮。
本发明的目的是提供一种打印机，能够自由设定凸轮的转速，能够减少生产成本，并能够适用于双色打印机的结构。
根据本发明的一个方面，提供了一种打印机，包括一具有色带盒和色带盒升高/降低单元的打印机主体，所述色带盒升高/降低单元可拆装地安装在所述打印机主体的侧面部分上以升高和降低所述色带盒，其中所述色带盒升高/降低单元包括一齿轮机构，用以传递安装在所述打印机主体上的一打印头的驱动轴的转动，一凸轮机构，用以上/下移动所述色带盒，一离合机构，用以有选择地将所述齿轮机构的转动传递到所述凸轮机构，和一驱动机构，用以连接和断开所述离合机构。
在该打印机中，当需要时通过上下移动色带盒可改变打印颜色，并且驱动轴的转动通过齿轮机构传递到凸轮机构，并且驱动机构断开离合机构。所以，只需通过将色带盒升高/降低单元安装在单色打印机的基本结构上，就可构成一双色打印机或多色打印机，这是因为这样一种结构安装有色带盒升高/降低单元，并且所有零件都可被组合在基本结构中。而且，通过用齿轮机构选择齿数比可自由地设定凸轮机构的转速。
打印机主体最好包括一支承所述色带盒的色带盒支承装置，以通过在所述打印机主体上可转动地支承一基部边缘部分而可自由地沿上下方向倾斜所述色带侧面的端部。所述托架最好包括一可拆装地安装在所述打印机主体的一侧面部分上的第一托架，和一第二托架，在该第二托架中其一个端部连接于所述第一托架，这样它可在一预定范围内沿上、下方向移动，并由所述凸轮机构升高和降低，其另一端部可拆装地安装在所述色带盒支承装置上。而且，可以方便地将一打印机改造成双色打印或多色打印，通过将所述齿轮机构，所述凸轮机构，所述离合机构和所述驱动机构支承在第一托架上，可明显简化色带盒升高/降低单元在打印机中的安装。
此外，驱动轴最好包括一转动传递轴，后者随该驱动轴的转动而转动，并从所述打印机主体的侧面部分凸出。转动传递轴最好是驱动轴的支承轴的一部分，从打印机主体伸出，或者最好采用通过齿轮连接于该支承轴的另一根轴。可以方便地将驱动轴连接于该齿轮机构，这是因为所述齿轮机构包括一前齿轮，该前齿轮与一个安装在转动传递轴上的齿轮啮合，和一后齿轮，该后齿轮通过所述离合机构连接于所述前齿轮。而且所述凸轮机构最好包括一凸轮，通过沿上下方向与第二托架相连，所述凸轮随所述后齿轮的转动沿上下方向移动该第二托架。这样，第二托架的移动在凸轮处受到约束并完成一定的动作。
该离合系统可具有这样一种结构，其中一输入齿轮，一触发环，和一输出齿轮可相互转动并装在同一轴上。具体说，离合器弹簧安装在离合管的外周面上，该离合管安装在输入齿轮的中部，并且离合器弹簧的一端钩在触发环上，后者装在输入齿轮的内周面上。离合器弹簧穿入触发器，并且离合器弹簧的另一端钩在输出齿轮上。而且，它设定输入齿轮的转动方向为离合器弹簧的张紧方向，并且触发环和钩在离合器弹簧上的输出齿轮随输入齿轮的转动而转动。当触发环由凸出装置等(安装在触发环的外周面上)的触发器止动时，由于触发环和输出齿轮相对于离合器弹簧松弛的方向转动，所以输入齿轮的离合管脱离离合器弹簧，并且仅输入齿轮转动。
通过沿周向在一组位置安装离合机构的触发器并且通过设计由离合机构控制的凸轮的形式，可以递增地设定色带盒支承装置的停止位置。这样，它就可以对应于具有多种颜色的色带。当色带盒支承装置倾斜时驱动轴也转动，使得在色带盒支承装置的倾斜停止后打印头移动到打印位置。凸轮机构可以与离合机构的输出齿轮啮合。
如果供纸电机和转动驱动轴的驱动机构设置在打印机主体中色带盒升高/降低单元的相对侧的侧面部分，那么它是适当的，这是因为色带盒升高/降低单元的空间被确定了。而且，通过形成一个与打印机主体侧面部分上的齿轮机构的至少其中一个齿轮轴相配的孔，可以实现第一托架和打印机主体的定位。通过提供一个钩住设在打印机主体上的一个孔的钩，有可能在一个位置用螺钉将第一托架拧紧在打印机主体上。
所以，在本发明中，可以构成一双色或者多色打印机，并且通过将色带盒升高/降低单元连接在单色打印机的基本结构上，有可能将所有部件组合在基本结构中，这是因为升高和降低色带盒的色带盒升高/降低单元是可拆装地安装在打印机主体的侧面部分上。而且，通过用齿轮机构选择齿数比，可自由设定凸轮机构的转速。
图1是一平面图，示出了本发明一实施例的打印机。
图2示出了沿图1中箭头II的方向所见的打印机。
图3示出了沿图1中箭头III的方向所见的打印机。
图4是一剖视图，示出了色带盒升高/降低单元。
图5示出了沿图4中箭头V的方向所见的打印机。
图6是一平面图，示出了安装有色带盒升高/降低单元的打印机。
图7示出了沿图6中箭头VI的方向所见的打印机。
A.实施例的构造A-1.打印机的基本构造首先参照图1至7解释本发明的实施例。图1是打印机的俯视图，图2和3是打印机的侧视图。图1至3示出了未安装色带盒升高/降低单元的状态。在下面的解释中在表示出方向的情况下，图1中的上侧是前侧，下侧是后侧，右和左的方向与图1中相同。在图1中，参考数字1是一机架(打印机主体)。机架1包括一底板1a和从底板1a的两侧沿向上的方向延伸的侧板1b。在侧视图上侧板1b大致形成一U形。一驱动轴2通过一主动轴(转动传递轴)20可转动地支承在各侧板1b和1b上。一直流电机(未示出)安装在机架1右侧中侧板的内侧，并且其转动通过齿轮21等传递到驱动轴2。
如图1所示，一轴23设置在侧板1b和1b上，并且一滑架24沿轴线可滑动地支承在该轴23上。滑架24连接于设置在驱动轴2的外周面上的一个槽2a，并随驱动轴2的转动沿轴线方向移动。一打印头25安装在滑架24上，并在打印头25和设置在侧板1b和1b上的压纸轴26之间的一张纸上进行打印。
在图中，数字3表示一色带盒支承装置。支承色带盒30的前、后侧的臂部31和32设置在色带盒支承装置3的前、后边缘处。在图1中在左侧凸出的凸起33形成在色带盒支承装置3的后边缘上。另一方面，一向上延伸的臂部11设置在侧板1b的后边缘的两侧，并且形状类似于一手鼓的孔12形成在臂部11的上边缘部分(图2)。由于凸起33插在该孔12中，所以色带盒支承装置3的前边缘就可在一预定角度内以凸起33为中心上下倾斜。此外，如图2和3所示，一个沿前下方向延伸的止挡34设置在色带盒支承装置3的后边缘部分。另一方面，一个沿前和后方向与止挡34搭接的臂部13设置在底板1a上，并且臂部13和止挡34相互用螺钉14安装。用这种方式，固定色带盒支承装置3的位置。
一色带30支承在如上所述的色带盒支承装置30处。一向前延伸的臂部30a形成在色带盒30的左、右两边缘部分。从臂部30a的端部抽出的一色带30b通过打印头25和压纸轴26之间的一间隙插入另一臂部30a。色带30b循环地卷绕在色带盒30内，并由随驱动轴2的转动而转动的色带供送装置30c连续地供给。在图1中，数字35表示一供纸辊单元。其中的供纸辊由一步进电机36和一齿轮系37驱动旋转，并在打印头25和压纸轴26之间供给从供纸口38插入的纸张。
A-2.色带盒升高/降低单元以上是当所用色带30b是单色时打印机的基本构造。下面将参照图4和5解释色带盒升高/降低单元的构造。在这些图中，数字4是一第一托架，数字5是一第二托架。齿轮机构6通过轴40和41连接在第一托架4上，并且离合机构7通过轴42连接在第一托架4上。致动器(驱动机构)8通过托架81连接在第一托架4上。凸轮机构9安装在齿轮机构6上。而且，在图5中，数字44是一个孔，用于采用一个螺钉相对于机架1止动第一托架4。
1.现在解释齿轮机构6至凸轮机构9的构造。
(1)齿轮机构在图中，数字60表示一第一齿轮，后者成形和合一为一个大直径齿轮(一前齿轮)61和一个小直径齿轮62。第一齿轮60由轴40可转动地支承在第一托架4上。大直径齿轮61与安装在上述主动轴20上的一齿轮啮合，这样第一托架4安装在机架1上。该小直径齿轮62与一第二齿轮63啮合，后者通过轴41可转动地支承在第一托架4上。一第三齿轮(后齿轮)64可转动地支承在轴41上。
(2)离合机构如图4所示，一与第二齿轮63啮合的输入齿轮70可转动地支承在轴42上。一朝轴线方向(图4中的右侧)伸出的离合管71形成在输入齿轮70的中部。一个在未加载状态下内径比离合管71的内径大的离合弹簧72安装在离合管71的外周面上。一触发环73连接在输入齿轮70的内周面上。离合弹簧72的一端连接在触发环73上。如图5所示，一成形为突出部的一体形成的触发器74形成在触发环73的外周面上。一输出齿轮75由轴42可转动地支承在触发环73的外侧。离合弹簧72的另一端连接于输出齿轮75的内端平面。输出齿轮75与齿轮机构6的第三齿轮64啮合。在图中，数字76是一E形环，用于防止输出齿轮75脱落。
输入齿轮70的转动方向沿离合弹簧72的张紧方向设定。所以，当输入齿轮70转动时，其中使离合弹簧72张紧的装置使得离合管71张紧，并且连接于离合弹簧72的触发环73和输出齿轮75转动。当触发器74通过与下述致动器8的接触而对触发器7处于悬浮状态时，输入齿轮70的离合管71脱落离合弹簧72，这是因为触发环70和输出齿轮75相对离合弹簧72的松弛方向转动。所以，仅输入齿轮70转动。这样，转动就不传递到输出齿轮75上。
(3)致动器在图中，数字80是一螺线管并通过托架81和螺钉82安装在第一托架4上。一个与托架81成形并合一的铁心83插在螺线管80的上端。该铁心83穿入螺线管80并从螺线管80的下端伸出。一向前凸出的钩84形成在铁心83的相对侧上。而且，向下延伸的臂部85形成在铁心83和钩84之间的中部上。触发臂86的中部支承在臂部85的下端，并可沿上、下方向自由倾斜。触发臂86的前端由触发臂86和钩84之间的拉力弹簧98向上拉。这样，触发臂86接触触发环73的触发器74并当螺线管80未被励磁时断开离合机构7的连接。通过使螺线管80励磁，触发臂86的后端被吸向铁心83，因此触发器74被释放并且离合机构7被连接。
(4)凸轮机构侧视图上为圆形的一凸轮9相对于轴41有一偏离中心，并在齿轮机构6的第三齿轮64的端面上与第三齿轮64形成一体。另一方面，第二托架5包括一大致面对水平方向的底座50和沿朝下方向延伸并与底座50成直角的驱动部分51。一个从上下方向夹住凸轮90的板91形成在驱动部分51上。一个为后侧被倾斜成一攀爬斜坡的细长孔92形成在板91之间的中间部分上，并且轴41穿过细长孔92。当第三齿轮64转动时，凸轮90转动，并且板91被凸轮90推动，因此根据该机构第二托架5沿细长孔92移动。
A-3.用于色带盒升高/降低单元的安装机构下面，解释将色带盒升高/降低单元可拆装地安装在上述结构中的机架1上的结构。首先，在驱动轴2的主动轴20的端部形成一螺孔或者孔(未示出)，然后在将一齿轮装入主动轴20后将一螺钉或销插入该螺孔或孔。该齿轮由该螺钉或销固定。在第二托架5的底座50上形成一螺孔52和一突出部53，并在色带盒支承装置3上形成孔35和36与螺孔52和突出部53对应(见图1)。而且，在第一托架4处被支承的轴40，41和42的端部从第一托架4的背面略微伸出。在第一托架4的背面还形成有一突出部45(见图5)。与之相配的孔15，16，17和18形成在机架1的侧板1b上。而且，钩46(见图4)在第一托架4的背面侧朝一侧向凸出，并且一细长孔19形成在机架1的侧板1b上，对应于钩46。一螺孔19a形成在侧板1b上，对应于第一托架4的孔44上。
B.实施例的操作
B-1.单色打印操作下面，解释在实施例的操作中单色打印的操作。当将一纸张插入供纸辊单元35的供纸口38时，内部的供纸辊转动并且在将纸张送入打印头25和压纸轴26中间后停止转动。随后，驱动轴2转动，并在打印头25移动时进行打印。此时，通过转动色带供送装置30c移动色带30b。当第一行打印完时，供纸辊单元35将纸进给一行，并通过打印头25进行下一行的打印。当所有的行都打印完毕时，供纸辊单元35输出该纸张。
B-2.色带盒升高/降低机构的安装下面，解释用以将单色打印的打印机改变到双色打印的打印机的顺序。首先，如图7所示，将齿轮27装在主动轴20上，并用螺钉或者销固定住齿轮27的转动。E形环28防止齿轮27脱落。取下固定止挡34的螺钉14，然后色带盒支承纸张3就处在它可自身倾斜的状态。然后，将第一托架4的钩46钩在侧板1b的细长孔19上，这样第一托架4就连接于侧板1b。此时，轴40到42和突出部45装入侧板1b的孔15至18。这样，第一齿轮60的大直径齿轮61就与主动轴20的齿轮27啮合。通过孔44将螺钉47拧紧在螺孔19a上(见图7)。然后，将第二托架5的底座50重叠在色带盒支承纸张3的下平面上，将其突出部53装入孔36。然后，通过孔35将螺钉54拧紧在螺孔52上。通过上述程序，就构成了图6和7所示的双色打印机。
B-3.双色打印操作下面，描述通过一打印机进行双色打印的操作，在该打印机中安装有一可以升高和降低的色带盒。在这种情况下，色带30b具有在其宽度的上半部的基色(如黑色)，并在下半部具有另一种颜色(如红色)。当打印基色时，色带盒支承3水平定位，并且打印头25面对色带的基色。在图5所示的状态中，由于触发臂86与触发器74啮合，所以离合机构7的连接被断开。这样，尽管主动轴20的齿轮27的转动被传递到齿轮机构6和离合机构7的输入齿轮70，该转动不再向前传递。所以，色带盒支承装置3保持水平状态，并继续进行基色的打印。
此时，当螺线管80被励磁时，触发臂86的后端被吸向螺线管80，其前端从触发器74释放。这样，离合机构7就被连接，并且触发环73和输出齿轮75随输入齿轮转动。齿轮系6的第三齿轮64随输入齿轮70的转动而转动，并且凸轮90转动，然后将第二托架5的板91推起。然后，第二托架5就沿细长孔92被升高，并且色带盒支承装置3以凸片33为中心向上倾斜。这样，色带盒30就向上倾斜。
然后，当螺线管80不再励磁时，触发臂86借助于拉簧87的弹力倾斜，并与触发环73的外周面接合。此后，触发器74绕圈走并与触发臂86啮合，然后离合机构7的连接被断开。这样，凸轮90的转动停止。此时凸轮90处在转动180度的位置，并且色带盒支承装置3处于最大倾斜位置。色带的下部(红色)面对打印头25，在此状态下，通过使打印头25移动到下一打印位置而进行打印。如果要求打印颜色恢复到基色，通过励磁螺线管80使凸轮90转动180度，而使色带盒支承装置3水平。
在具有上述结构的打印机中，当需要时，通过使驱动轴2的转动经齿轮机构6和离合机构7传递到凸轮90并通过螺线管80断开离合机构7，而倾斜色带盒30，可以改变打印颜色。由于上述结构是安装在色带盒升高/降低单元上，故可以选择单色单元或者双色打印，并仅通过将色带盒升高/降低单元安装在属于一基本结构的单色打印机上，即可利用基本结构的所有部分。而且，通过齿轮机构6选择齿数比，可自由设定凸轮90的转速。
尤其是，在上述实施例中，由于齿轮机构6，凸轮机构9，离合机构7，和致动器8支承在第一托架4上，通过显著简化色带盒升高/降低单元在打印机主体1上的安装，可方便地改变打印机的机器类型。而且，由于只需通过将第一托架4安装在打印机主体1上而使大直径齿轮61与主动轴20的齿轮27啮合，所以可方便地连接驱动轴2和齿轮机构6。
而且，由于板91和91上下约束了凸轮90，所以可完成一定的动作而不必在第二托架5中运动。此外，由于驱动电机36的齿轮21和22或者供纸的主动轴2设置在打印机主体1中色带盒升高/降低单元的相对侧的侧部，所以充分地限定了用于色带盒升高/降低单元的空间。由于与齿轮机构6或者突出部45的轴40至42相配的孔15至18安装在打印机主体1的侧板1b上，所以可以方便地确定第一托架4的位置。此外，可以仅用螺钉47将第一托架4安装在打印机主体1上，这是因为钩46形成在第一托架4上，并且钩入侧板1b的细长孔19。
此外，尽管必须调整铁心83和触发臂86之间的间隙，以调整螺线管80励磁时的触发臂86的行程，但可以通过在色带盒升高/降低单元仍未安装在机架1上时松弛螺钉82后调整螺线管80的位置来完成行程调整。
在该实施例中，可以将色带盒支承装置3构成为在色带盒支承装置3倾斜时它可垂直地上下移动。
权利要求
1.一种打印机，包括一具有色带盒和色带盒升高/降低单元的打印机主体，所述色带盒升高/降低单元可拆装地安装在所述打印机主体的侧面部分上并且升高和降低所述色带盒；其中所述色带盒升高/降低单元包括一齿轮机构，用以传递安装在所述打印机主体上的一打印头的驱动轴的转动，一凸轮机构，用以上下移动所述色带盒，一离合机构，用以有选择地将所述齿轮机构的转动传递到所述凸轮机构，和一驱动机构，用以连接和断开所述离合机构。
2.如权利要求1所述的打印机，其中所述打印机主体包括一支承所述色带盒的色带盒支承装置，以通过在所述打印机主体上可转动地支承一基部边缘部分而可自由地上下倾斜所述色带的端部，所述托架包括一可拆装地安装在所述打印机主体的一侧面部分上的第一托架，和一第二托架，后者的一个端部连接于所述第一托架，以便在一预定范围内上下移动，并由所述凸轮机构上下移动，其另一端部可拆装地安装在所述色带盒支承装置上，所述第一托架支承所述齿轮机构，所述凸轮机构，所述离合机构和所述驱动机构。
3.如权利要求2所述的打印机，其中所述驱动轴包括一转动传递轴，后者随该驱动轴的转动而转动，并从所述打印机主体的侧面部分凸出；所述齿轮机构包括一前齿轮，该前齿轮与一个安装在转动传递轴上的齿轮啮合，和一后齿轮，该后齿轮通过所述离合机构连接于所述前齿轮；和所述凸轮机构包括一凸轮，通过安装在所述后齿轮上并沿上下方向与第二托架相连，所述凸轮随所述后齿轮的转动沿上下方向移动该第二托架。
4.如权利要求1至3所述的打印机，其中一供纸用电机和一转动所述驱动轴的驱动机构设置在所述打印机主体中所述色带盒上/下单元的相对侧的侧面部分；和通过形成一个孔实现第一托架和打印机主体的定位，所述孔与所述打印机主体侧面部分上的所述齿轮机构的所述至少一个齿轮轴相配。
全文摘要
一种打印机,包括一具有色带盒和色带盒升高/降低单元的打印机主体,后者可拆装地安装在机架的侧面部分上用以升高和降低所述色带盒。色带盒升高/降低单元包括一齿轮机构6,用以将安装在机架上的驱动轴的转动传递到可拆装地安装在机架上的托架上,一凸轮机构,用以升高和降低色带盒,一离合机构,用以有选择地将齿轮机构的转动传递到凸轮机构,和一致动器,用以连接和断开离合机构。因此可以将一单色打印机用作一多色打印机,并自由地设定凸轮的转速。
文档编号B41J35/04GK1264649SQ0010269
公开日2000年8月30日 申请日期2000年2月25日 优先权日1999年2月26日
发明者水野收 申请人:星精密株式会社